Addressing the challenge of measuring difficult elements using triple quadrupole ICP-MS

Význam tématu

ICP MS je klíčová technika pro analýzu stopových prvků. Měření prvků s vysokým ionizačním potenciálem a četnými spektrálními interferencemi bývá obtížné. Nasazení triple kvadrupólové technologie s reaktivním plynem umožňuje výrazné snížení detekčních limitů a zlepšení citlivosti pro prvky jako křemík, fosfor, síra, arsen a selen.

Cíle a přehled studie / článku

Tento technický dokument demonstruje možnost kvalitativní a kvantitativní analýzy náročných prvků při dosažení detekčních limitů v sub ng·mL-1 oblasti za použití Thermo Scientific iCAP TQ ICP MS se třemi kvadrupóly a kyslíkem jako reaktivním plynem.

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace

• Zařízení Thermo Scientific iCAP TQ ICP MS
• PLUS torch z vysoce čisté keramiky
• Reaktivní plyn O2 v CRC (0,34 mL·min-1)
• Borosilikátový naběrač Micromist 400 µL·min-1 a chladicí cyklonová komora při 2,7 °C
• Podmínky plazmatu: výkon 1550 W, nebulizace 1,09 L·min-1
• Doba měření každého izotopu 0,1 s
• Kalibrace gravimetrickou ředicí metodou v 2% HNO3

Hlavní výsledky a diskuse

• Reaktivní plyn O2 vyvolá posun hmotnosti analyzovaných prvků na produktové ionty (např. 28Si16O+, 31P16O+), čímž se odstraní izobarické interference
• Kalibrační křivky pro křemík, fosfor, síru, arsen a selen vykazují výbornou linearitu
• Instrumentální detekční limity (IDL) a ekvivalentní koncentrace blanku (BEC):
  
  • Si IDL 0,021 µg·L-1, BEC 0,43 µg·L-1
  • P IDL 0,005 µg·L-1, BEC 0,36 µg·L-1
  • S IDL 0,026 µg·L-1, BEC 1,17 µg·L-1
  • As IDL 0,0004 µg·L-1, BEC 0,0004 µg·L-1
  • Se IDL 0,0006 µg·L-1, BEC 0,0003 µg·L-1
• Opakovaná měření při nízkých koncentracích (Si, P, S 1 µg·L-1; As, Se 5 ng·L-1) vykázala přesnost s RSD pod 8 %

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost spolehlivé stanovení obtížně analyzovatelných prvků v ultra stopových koncentracích
• Odstranění hlavních spektrálních interferencí zajišťuje nižší pozadí a lepší citlivost
• Uplatnění v environmentální analytice, farmaceutickém výzkumu, materiálových aplikacích a QA QC

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření výběru reaktivních plynů a optimalizace procesů CRC pro další náročné prvky
• Integrace vyššího výkonu plazmy a pokročilých detektorů pro zlepšení detekčních limitů
• Automatizace a vzdálené řízení analýzy pro zvýšení efektivity laboratorního workflow

Závěr

Použití triple kvadrupólového ICP MS s reaktivním plynem O2 významně zvyšuje schopnost analýzy prvků s vysokým ionizačním potenciálem a obtížnými interferencemi. Metoda nabízí nízké detekční limity, vysokou přesnost a opakovatelnost, což umožňuje spolehlivou ultra stopovou analýzu.

Reference

1. Thermo Scientific Application Note 44465 Analytical testing of trace elements in refinery products using a robust ICP MS approach
2. Thermo Scientific Application Note 44484 Overcome unexpected interferences and accelerate environmental analysis using triple quadrupole ICP MS
3. Thermo Scientific Application Note 44478 Effectively increase sample turnover and boost data confidence using triple quadrupole ICP MS
4. Thermo Scientific Product Spotlight 44485 Thermo Scientific iCAP Qnova Series ICP MS PLUS Torch for improved ICP MS analysis of challenging samples